机械原理运动副
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1. 什么叫机械?什么叫机器?什么叫机构?它们三者之间的关系机械是机器和机构的总称机器是一种用来变换和传递能量、物料与信息的机构的组合。
讲运动链的某一构件固定机架,当它一个或少数几个原动件独立运动时,其余从动件随之做确定的运动,这种运动链便成为机构。
零件→构件→机构→机器(后两个简称机械)2. 什么叫构件?机械中独立运动的单元体3. 运动副:这种由两个构建直接接触而组成的可动联接称为运动副。
高副:凡两构件通过单一点或线接触而构成的运动副称为高副。
低副:通过面接触而构成的运动副统称为低副。
4. 空间自由运动有6歌自由度,平面运动的构件有3个自由度。
5. 机构运动简图的绘制6. 自由度的计算7. 为了使机构具有确定的运动,则机构的原动件数目应等于机构的自由度数目,这就是机构具有确定运动的条件。
当机构不满足这一条件时,如果机构的原动件数目小于机构的自由度,则将导致机构中最薄弱的环节损坏。
要使机构具有确定的运动,则原动件的数目必须等于该机构的自由度数目。
8. 自由度计算:F=3n -(2p1+pn)n:活动构件数目 p1:低副 pn:高副9. 在计算平面机构的自由度时,应注意那些事项?1. 要正确计算运动副的数目2.要除去局部自由度3.要除去虚约束10. 由理论力学可知,互作平面相对运动的两构件上瞬时速度相等的重合点,即为此两构件的速度瞬心,简称瞬心。
11.因为机构中每两个构件间就有一个瞬心,故由N个构件(含机架)组成的机构的瞬心总数K=N(N-1)/212.三心定理即3个彼此做平面平行运动飞构件的3个瞬心必位于同一直线上。
对于不通过运动服直接相连的两构件的瞬心位置,可可借助三心定理来确定。
13.该传动比等于该两构件的绝对瞬心与相对瞬心距离的反比。
14.平面机构力分析的方法:1静力分析:在不计惯性力的情况下,对机械进行的分析称为机构的静力分析。
使用于惯性力不大的低速机械。
2动态静力分析:将惯性力视为一般外力加于产生该惯性力的构件上,就可以将该结构视为处于静力平衡状态,仍采用静力学方法对其进行受力分析。
机械原理知识点整理机器:一种能变换或传递能量、物料和信息的机构的组合。
机构:用来传递和变换运动和力的可动装置。
机械:机器和机构的总称。
机械原理的研究对象:机械。
构件:机器中每一个独立的运动单元体。
运动副:由两构件直接接触而组成的可动的连接。
运动副元素:两构件能参加接触而构成运动副的表面。
高副:两构件通过单一点或者线接触而构成的运动副。
低副:两构件通过面接触而构成的运动副。
复合运动副:由三个或三个以上的构件在同一处构成运动副。
运动链:构件通过运动副的连接而构成可相对运动的系统。
闭式运动链(闭链):组成运动链的各构件构成了首末封闭的系统。
开式运动链(开链):组成运动链的各构件未构成首末封闭的系统。
* 平面运动链:组成运动链的各构件间相对运动为平面运动;* 空间运动链:组成运动链的各构件间相对运动为空间运动。
机构组成:在运动链中,将某一构件固定成为机架,则该运动链便成为了机构。
原动件(主动件):机构中按给定的已经运动规律独立运动的构件;从动件:除了原动件以外的其余活动构件。
机构运动简图:根据机构的运动尺寸,按照一定的比例尺定出个运动副的位置,就可以用运动副及常用机构运动简图的代表符号和一般构件的表示方法将机构的运动传递情况表示出来。
绘制步骤:①首先定出原动件和执行构件;循着运动传递的路线搞清楚原动件的运动是怎样经过传动部分传递到执行构件的②选择多数构件的运动平面视为视图平面。
③根据机构的运动尺寸,定出各运动副之间的相对位置,然后用运动副的代表符号、常用机构运动简图符号和构件的表示方法将各部分画出。
)机构示意图:只是为了表面机械的机构状况,不按严格的比例来绘制简图。
机构的自由度:机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数的数目。
(要是机构具有确定的运动,则机构的原动件数目应等于机构的自由度的数目)机构自由度》1*欠驱机构(欠驱机械系统):原动件数目少于机构自由度的机构或机械系统。
(遵循最小阻力定律,例如:机器人避障,欠驱机械手指,欠驱制动器,等。
第一章绪论基本概念1.机械:机器和机构的总称。
2.机构:用来传递与变化运动和力的可动装置。
3.机器:根据某种使用要求设计的执行机械运动的装置,可用来变换或传递能量、物料和信息。
第二章机构的结构分析1.何谓构件?构件与零件有何区别?试举例说明其区别。
构件是由一个或多个小零件刚性联接的独立运动单元体,它是机构组成的基本要素;而零件则是独立的制造单元,所有机器均由零件构成。
2.何谓运动副和运动副元素?运动副是如何进行分类的?由直接接触形成的可动联接为运动副;其接触表面称作运动副元素;运动副根据接触特性分为高副与低副;按照相对运动形式,可分为移动副、转动副、齿轮副、凸轮副和螺旋副;此外,依据引入的约束数目对它们进行分类。
I级副-V级副3.何谓高副?何谓低副?在平面机构中高副和低副一般各带入几个约束?齿轮副的约束数目应如何确定?点线接触为高副,面面接触为低副;各带入1个和2个约束;若两齿轮(条)固定则引入一个约束,不固定引入2个约束。
4.何谓运动链?运动链与机构有何联系和区别?通过运动副的联接而构成的可相对运动的系统;机构是具有固定构件的运动链。
5.何谓机构的自由度?在计算平面机构的自由度时,应注意哪些问题?机构具有确定运动是所必须给定的独立运动参数的数目,亦及必须给定的独立的广义坐标的数目,称为机构的自由度。
注意复合铰链(包含机架),去除局部自由度(某些构件产生的局部运动并不影响其他构件的运动),去除虚约束(在机构中,有些运动副带入的约束对机构的运动只起重复约束作用)。
6.既然虚约束对于机构的运动实际上不起约束作用,那么在实际机构中为什么又常常存在虚约束?虚约束是指对机构运动起不到实际约束作用的约束。
虚约束可以改善构件的受力情况,提高机构的刚度和强度,有于保证机械顺利通过某些特殊位置。
(尽量减少虚约束)7.机构具有确定运动的条件是什么?机构具有确定运动的条件是其原动件数目等于机构自由度的数目。
当不满足此条件时,若原动件少于自由度,机构运动将不确定;反之,若原动件多于自由度,则可能导致机构最薄弱环节的破坏。
机械原理基本知识点2机器里每一个独立的运动单元体称为一个构件。
两个构件直接接触而构成的可动的连接称为运动副。
自由度:机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数的数目。
高副:点线接触,2自由度。
低副:面接触,1自由度。
机械运动简图和机构示意图。
机构自由度:F=3n-(2Pl+Ph-p撇)-F撇(虚约束:重复约束)(局部自由度:产生局部运动而不影响其他构件的运动)复合铰链有n-1个转动副。
低副:移动副,转动副.自由度为1机构具有确定运动条件:原动件数等于其所具有的自由度。
基本杆组:最后不能再拆的最简单的自由度为零的构件组(2构三低,四狗六地)速度瞬心:互作平面相对运动的两构件上瞬时速度相等的重合点,即为两构件的速度瞬心。
(Pij)三心定理:三个作彼此平面平行运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上。
科氏加速度----是动点的转动与动点相对运动相互耦合引起的加速度。
科氏加速度的方向垂直于角速度矢量和相对速度矢量。
4运动副中摩擦力的确定:ψ=arctanf.摩擦圆半径ρ=fv·r.运动副中法向反力和摩擦力的合力称为运动副中的总反力。
总反力方向:1总反力与法向反力偏斜一摩擦角ψ。
2总反力Fr21与法向反力偏斜的方向与构件1相对于构件2的相对速度V12的方向相反。
构件组的静定条件:3n=2Pl+Ph总反力方位的确定:1不计摩擦时确定总反力的方向2计摩擦力时总反力与摩擦圆相切3轴承2对轴颈1的总反力对轴颈中心之距离的方向必与轴颈1相对于轴承2的相对较速度w12的方向相反。
(可根据铰接处两者转向判断,摩擦力与之相反,或总反力看作推力,推动摩擦圆与铰接处转向相反。
)5效率=理想比实际。
串联等于相乘,并联分别计算功率,理论功率比实际功率。
运动副自锁条件:作用在轴颈上的驱动力为单力F,且作用于摩擦圆之内,即a<ρ.(力矩小于最大摩擦力矩)移动副自锁条件:作用于滑块的驱动力作用在其摩擦角之内。
6动平衡:惯性力与惯性力矩平衡。
1.机器的单元:构件和零件。
2.现代机械的组成;驱动装置 执行装置 传动装置 控制装置3.机构与机器的区别:机构是实现预期运动规律的实物组合体,而机器则是由各种机构组成的能实现预期机械运动并转换机械能,或完成有用功,或处理信息,以代替或减轻人的劳动的机构系统。
4.运动副:由两个构件组成的仍能产生某些相对运动的连接.5.高副:运动副元素以点或线接触的运动副.6.低副:动副元素以面接触的运动副。
7.机构的概念:机构—两个以上的构件通过可动联接形成的构件系统,各构件之间具有确定的相对运动。
8.机构的特征:(1)人为的实物组合体。
(2)各实体之间具有确定的相对运动。
9.机构的类型:机架,输入件、主动件或原动件,从动件。
⎪⎩⎪⎨⎧=<>>≤。
原动件数目,运动确定原动件数目,不能动。
运动不确定。
原动件数目运动链不能运动。
F F F F F ,0010.机构具有确定运动的条件:机构的原动件数应等于机构的自由度数.11.平面机构的组成原理: 机构都是由机架、原动件和从动件组构成的。
12.传动比:3个构件中的2个活动构件的绝对角速度之比,等于这2构件的相对瞬心到各自绝对瞬心距离的反比。
13.虚约束的作用a. 使受力状态更合理b. 使机构平衡c. 考虑机构在特殊位置的运动,保证机械顺利通过某些特殊位置等。
14.速度瞬心(瞬心):两个互相作平面相对运动的刚体(构件)上绝对速度相等(相对速度为0)的重合点。
15.区别:相对瞬心-重合点绝对速度不为零。
绝对瞬心-重合点绝对速度为零。
16.三心定理:三个做平面运动的构件应有三个瞬心,这三个瞬心必位于同一直线上。
17.自锁现象:在实际机械中,由于摩擦的存在以及驱动力作用方向的问题,有时会出现无论驱动力如何增大,机械都无法运转的现象,这种现象称为自锁。
18.自锁条件:不论作用于机械中的驱动力大小如何,机械在驱动力的方向可能产生的最大摩擦力大于或等于驱动力,则该机械必发生自锁。